摘要:預制陽臺作為裝配式構件部品的重要組成部分被廣泛應用于裝配式建筑項目中。通過從設計、生產及安裝等方面介紹一種預制封閉式陽臺成套生產及安裝技術,此技術在國內裝配式建筑領域內處于領先,優勢特點顯著,推廣后將實現良好的社會效益和經濟效益。
關鍵詞:裝配式建筑,預制陽臺,生產安裝,質量控制
中圖分類號:TU74
Precast enclosed balcony complete set production
and installation technology
Abstract:Prefabricated balcony is widely used in prefabricated building projects as an important part of prefabricated components. This paper introduces a complete set of production and installation technology of prefabricated and enclosed balcony from the aspects of design, production and installation. This technology is in the leading position in the field of prefabricated building in China, with remarkable advantages and characteristics, and will achieve good social and economic benefits after popularization.
Keywords: prefabricated building; prefabricated balconies; production installation; quality control
0、引言
裝配式建筑的發展[1-2]是大勢所趨,預制陽臺是裝配式住宅中構件部品的重要組成部分。目前,傳統的預制陽臺所采用的疊合板式陽臺和全預制板式陽臺受預制構件懸挑長度的限制往往不能滿足大懸挑陽臺設計及使用的要求;全預制梁式陽臺因構件全預制重量較大,結構配筋錨固長度過長造成預制構件生產、運輸、安裝難度加大,以及陽臺上所需機電設備專業提前預留預埋與現澆層預埋管道敷設對接不方便等問題被廣泛詬病[3]。預制陽臺上的預制陽臺掛板因受陽臺長度和窗戶洞口的影響,以及構件傳統生產、施工等工藝的制約,預制陽臺掛板預制構件拆分較為零散,增加預制構件現場施工及安裝工序和人工量,降低了構件的施工安裝效率[4]。同時,構件的零散拆分增加了陽臺隔板間豎向和水平拼縫的數量,造成構件拼縫處的滲水隱患。
該技術具有構件設計拆分合理、結構體系安全可靠、生產集成度高、防水抗滲優越、施工安裝方便、保證建筑質量、節能環保等優勢。預制封閉式陽臺主要適用于預制裝配式剪力墻體系、預制裝配式框架結構體系以及預制裝配式框架-剪力墻結構體系中的預制陽臺的施工及安裝。
1、裝配式設計與施工原理
1.1 裝配式設計拆分
根據傳統裝配式住宅中預制陽臺的設計[5],在建筑及結構設計中,本文將陽臺設計為預制疊合梁式陽臺,有效整合了傳統陽臺的優點,陽臺板采用疊合樓板既能降低預制構件重量又方便機電設備現場敷設。
圖1 封閉式陽臺建筑平面圖
深化設計集成建筑設計方案中的陽臺板和空調板布置,將兩者科學合理拆分成預制陽臺與空調一體化陽臺板,采用預制疊合梁式陽臺和預制空調板拆分一體設計;陽臺掛板全預制,采取長尺度、大直角整體預制陽臺掛板拆分方案,避免了陽臺掛板直接接觸室外環境存在的防水隱患,同時有效減少了預制構件的拆分類型和數量,提高了預制構件生產制作效率。建筑設計方案中封閉陽臺平面圖如圖1,預制構件拆分方案中封閉陽臺三維圖如圖2。
圖2 預制封閉式陽臺三維圖
1.2 裝配式施工原理
預制封閉式陽臺成套生產及安裝工法主要是指通過施工圖設計單位合理優化陽臺部位構件拆分設計方案吊車出租,將預制封閉陽臺拆分為預制陽臺與空調一體化陽臺板、全預制整體陽臺掛板兩種構件類型,深化設計單位設計深化構件間的安裝連接節點大樣和預制防水企口連接大樣節點,通過工廠采用標準化、成組立模工藝預先生產相關構件,構件之間采取牢固可靠的連接方式現場固定和安裝。
1.3關鍵技術
關鍵技術控制要點包括陽臺生產預留凹槽及企口精準度、現場安裝的精確定位、連接節點采用干式連接及優化豎向接縫防水處理。
1.3.1陽臺生產預留凹槽、企口
預制陽臺與空調一體化陽臺板采用標準化模臺,工廠化預制生產,確保了構件上的連接凹槽、防水企口的標準化、集成化、精確化預留;全預制整體陽臺掛板采用成組立模生產工藝生產,隔板上預留防水企口凹槽定位預留準確、后裝窗凹槽預留精準,為現場安裝提供可靠精度保障。
1.3.2現場安裝精確定位
預制構件上的預留凹槽、企口均在構件上精準定位,現場安裝時采用水平和垂直靠尺、激光掃平儀、斜支撐等工具控制和調整現場安裝精度。陽臺掛板連接采用連接鋼板,陽臺上掛板安裝大樣如下圖3。
1.3.3連接節點采用干式連接
構件上下防水企口處采用裝配式防水節點做法現場安裝定位敷設,確保防水填充材料的定位準確、敷設連續;構件間采用干式節點連接方式,使用工地連接鋼板和配套連接螺母和墊片將構件現場連接固定,固定完成后采用建筑做法將預留凹槽填平抹實。
圖3 陽臺上掛板安裝大樣
1.3.4優化豎向接縫防水處理
如圖4所示,為陽臺掛板接縫節點,陽臺掛板豎縫滲水問題一直是預制構件防水的薄弱環節,全預制整體陽臺掛板預制外墻(或PCF板)接觸處的陽臺掛板面采用預留凹槽的做法,配合預制外墻(或PCF板)粗糙面做法和防水砂漿加膨脹劑處理做法,既能有效保證傳統豎縫裝配式防水做法發揮其最大防水效果,又增強了節點處防水能力。
圖4 陽臺掛板接縫節點示意圖
2、裝配式生產及安裝
2.1生產安裝流程及操作要點
2.1.1 生產安裝流程
將預制陽臺與空調板一體化拆分設計,將預制封閉式陽臺掛板全預制整體拆分設計。預制陽臺與空調一體化陽臺板采用標準化模臺生產,全預制整體陽臺掛板采用成組立模生產。構件生產前對模具進行處理,后安裝綁扎鋼筋,預埋連接件及預留凹槽定位,安裝預埋件連接件及預埋,配置并澆筑混凝土,沖洗模臺,兩次預養后蒸氣養。達到養護強度后,進行起吊、脫模,吊運并擺放到固定位置,對有質量缺陷的構件進行修補,最后進行質檢,產品合格后方可運送到施工現場,不合格進行二次修補,若二次修補后仍不合格,進行報廢處理。
預制構件運輸到現場以后,首先進行全預制整體陽臺掛板吊裝與斜撐臨時固定,調整校正位置,采用工地連接件與預埋件連接固定,安裝預制陽臺與空調一體化陽臺板腳手架支撐。準備完畢后,對預制陽臺與空調一體化陽臺板進行吊裝與安裝,校正位置,預制陽臺與陽臺掛板用連接件連接固定。復核調整定位,然后現場綁扎預制陽臺疊合層鋼筋、陽臺梁外伸錨固鋼筋綁扎,并進行機電設備預埋管線敷設,現場澆筑混凝土并進行養護,與預制外墻或PCF板接觸處豎縫節點防水處理。最后,后裝陽臺窗,預制構件安裝固定預留凹槽封填。
2.1.2 操作要點
全預制整體陽臺板及陽臺掛板吊裝前設計吊具,應檢查吊具質量是否符合吊裝相關質量安全標準,預制構件吊點處要綁扎牢固,操作規范。施工現場采用塔式起重機,不同的構件重量其工作半徑、起吊重量應符合要求;在正式起吊之前應進行試起吊工作[6]。吊鉤的中心線,必須通過構件的重心,嚴禁傾斜吊卸構件;吊裝偏心構件時,應使用可調節偏心的吊具進行吊裝。
圖5 采用工地連接件連接固定
吊裝前,應檢查全預制整體式陽臺掛板預留防護架孔定位,校核施工現場用預制構件爬升防護架尺寸和安裝預留孔位定位,先安裝好預制陽臺掛板爬升防護架裝置。預制構件吊裝應采用等長的帆布帶,要求布帶交點位于構件重心垂直線上,布帶與水平線的夾角不宜小于45°,構件吊裝過程應盡量緩慢平穩,可在構件上掛溜繩,便于安裝人員牽引構件。預制構件吊到結構層上方由安裝人員輔助,緩慢吊入安裝區域,在達到安裝高度時,通過螺栓、工地用連接角鐵、斜撐臨時固定全預制整體式陽臺掛板。斜撐桿作為安裝臨時支撐調節安裝位置。三(兩)根斜撐桿通過螺栓固定在陽臺板上,之后通過調節斜撐桿長度調節預制陽臺隔板的垂直度和定位精度。
全預制整體陽臺掛板通過調整校正后,實現了構件在在垂直于掛板方向、平行于掛板方向以及掛板水平線上的安裝質量精度控制。工地用連接角鐵在構件臨時固定時已部分臨時安裝固定,全預制整體陽臺掛板安裝定位后可使用全自動鉚螺母機將所有工地連接件與預制構件預埋連接件連接固定。從而實現構件與構件下部結構層的可靠干式連接。預制陽臺與空調一體化陽臺板安裝定位完成后,通過工地用連接角鐵與下方全預制整體式陽臺掛板連接固定。構件上預埋連接件定位精確,現場施工便捷高效,構件結構安全可靠,有效提高了現場施工效率[7]。采用工地連接件連接固定后如圖5.吊裝及安裝完成后外立面圖如圖6。
圖6 吊裝及安裝完成后外立面圖
全預制整體式陽臺隔板通過預留企口為發泡聚乙烯棒的填實和固定提供了可靠保證,有效避免了安裝時的位置和錯動。預制陽臺隔板安裝完成后,在外隔板拼縫處處理耐候膠一道,耐候膠將均勻連續無空鼓和氣泡。預制陽臺隔板內拼縫處采用防水砂漿加膨脹劑防水處理措施,確保防水安全可靠。
2.2 質量控制要點
2.2.1構件進場驗收
生產廠家對預制件鋼筋、生產、成品、出貨要有相應的質量檢查,并要通過蓋合格章等方式表示出來,未經檢驗或檢驗不合格的構件不得使用[8]。進入現場的預制陽臺與空調一體化陽臺板、預制整體式陽臺隔板,其外觀質量、尺寸偏差及結構性能應符合相關標準或設計要求。預制構件的型號、位置、預留鋼筋必須符合設計要求,且無變形、破損現象。
2.2.2構件安裝質量控制
構件吊裝時,應徐徐起落,操作平緩,以避免構件劇烈搖擺、碰撞而造成構件損壞和安全事故。安裝過程中應盡量避免構件與支座撞擊和撬棍撬動而使構件和支承結構掉邊掉角。安裝就位后,應采取保證構件穩定的臨時固定措施,并應根據基準點和軸線校正位置;保證安裝精度。
2.2.3鋼筋綁扎質量控制
預制疊合板式陽臺板的鋼筋綁好之后禁止人在鋼筋上行走或采取有效措施(如增設馬凳筋)防止負筋被踩到下面,且在混凝土澆注前先整修合格。鋼筋分布筋應均勻分布,間距和排列必須符合設計規定,澆注混凝土時注意澆筑振搗操作,盡量不碰到鋼筋,澆筑過程中派專人隨時檢查,及時修整鋼筋。
2.2.4混凝土施工質量控制
施工方要核實混凝土強度等級是否和圖紙一致,根據實際情況選擇不同的混凝土施工方式,相應的施工方式對應的混凝土坍落度要求不同,但要嚴格控制,防止混凝土出現離析。構件節點部位鋼筋屬鋼筋密集區,需用細振搗棒,振搗時應做到快插慢拔,保證綁扎鋼筋不受影響,且混凝土振搗充分以杜絕蜂窩、孔洞。
2.3 安全及環境措施
預制陽臺要嚴格按照吊裝專項施工方案吊裝,確保吊裝順序、吊裝作業安全可靠。吊裝前必須檢查組合平橫吊梁、索具、吊鉤等起重用品的性能是否完好。機械操作人員工作前,應對所使用的機械設備進行安全檢查,嚴禁設備帶病使用,帶病工作。禁止在天氣惡劣情況下進行吊裝作業。嚴禁起吊重物長時間懸掛在空中,作業中遇突發故障,應采取措施將重物降落到安全地方,并切斷電源進行檢修。
預制陽臺吊裝施工[9]期間,應控制施工過程中的噪聲、粉塵和有害氣體,施工場地經常灑水除塵保持清潔,車輛來往井然有序,避免車輛亂鳴笛、搶道、發出噪聲等,保障職工的勞動衛生條件和身體健康。施工現場要設置廢棄物臨時置放點,并制定專人管理,專人管理負責廢棄物的分類、放置及管理工作,廢棄物清運應符合有關規定。在夜間施工時,應防止現場照明燈、汽車前照燈光、電焊產生的光污染對周邊居民的影響。
3、工程應用
如圖7所示設計吊具,預制封閉式陽臺成套生產及安裝技術已成功應用于濟寧市八里廟舊村改造項目。濟寧八里廟舊村改造項目建筑面積約625895.03㎡吊車,共33棟26層住宅樓。該項目建造的預制構件產品包含:外墻、內墻、飄窗、陽臺、陽臺掛板、樓梯、疊合板、PCF板,各類型構件共計89600件,混凝土總方量約62000m ,構件產品總重量約158000噸。該項目建造的預制構件產品在位于濟寧市任城區安居街道的山東海龍建筑科技有限公司的工廠預制完成后,運輸到項目施工及安裝。
圖7 濟寧八里廟舊村改造項目鳥瞰圖
該工程預制陽臺按本生產安裝技術實施,嚴格進行質量控制,質量驗收達到優良標準。對解決現有裝配式陽臺施工及安裝質量問題,提高預制陽臺工程質量、提升裝配式建筑形象、縮短預制封閉陽臺施工及安裝工期具有重要經濟和社會意義。
4、結論
裝配式建筑具有深遠的發展前景,本文從設計、生產及安裝要點著重介紹了預制封閉式陽臺成套生產及安裝技術。預制封閉式陽臺具有結構體系安全、生產集成度高、施工安裝方便、節能減排、工程質量高等優點。預制封閉式陽臺采用預制疊合梁式陽臺和預制空調板拆分一體設計,陽臺掛板全預制避免了陽臺掛板直接接觸室外環境存在的防水隱患,同時有效減少了預制構件的拆分類型和數量,提高了預制構件生產制作效率。目前該技術已在項目中成功應用,實現了良好的社會效益和經濟效益。
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